电子称的设计 传感器.

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电子秤传感器的工作原理

电子秤传感器的工作原理

电子秤传感器的工作原理电子秤作为一种常见的称重工具,在日常生活中被广泛应用。

它通过使用传感器来实现物体的准确测量。

本文将介绍电子秤传感器的工作原理以及它在实际应用中的作用。

一、传感器的概述传感器是一种能够将物理量转化为可感知电信号的装置。

在电子秤中,传感器的作用是将投射在秤盘上的物体重量转化为电信号,以便后续的处理和显示。

二、电子秤传感器的种类1. 压阻式传感器压阻式传感器是一种常见且经典的电子秤传感器。

它由一个弹性体和一个固定的电阻组成。

当物体施加在传感器上时,弹性体会发生形变,从而使电阻值发生相应的变化。

这一变化可以通过电桥电路来检测和测量。

2. 电容式传感器电容式传感器是另一种常见的电子秤传感器。

它由两个金属板和介质组成,当物体放在传感器上时,金属板之间的电容值会发生变化。

通过测量电容值的变化,可以得到物体的重量。

3. 力敏电阻传感器力敏电阻传感器是一种利用力的大小对电阻产生影响的传感器。

它由一块半导体材料和电阻器组成。

当物体加在传感器上时,材料会产生形变,从而改变电阻值。

通过测量电阻值的改变,可以确定物体的重量。

三、电子秤传感器的原理无论何种类型的电子秤传感器,其工作原理都是基于物体的质量对传感器产生的影响。

当物体放置在传感器上时,传感器会产生相应的变化,这种变化可以通过电路进行测量,并最终转化为数字信号,以便于显示和处理。

在压阻式传感器中,物体的压力会导致弹性体的形变,从而使传感器的电阻值发生变化。

通过电桥电路的测量,可以得到物体的重量。

在电容式传感器中,物体的质量会改变金属板之间的电容值。

通过测量电容值的变化,可以确定物体的重量。

在力敏电阻传感器中,物体的质量会改变材料的电阻值。

通过测量电阻值的改变,可以确定物体的重量。

四、电子秤传感器的应用电子秤传感器广泛应用于各种领域,如家庭,商店,工业等。

在购物领域,电子秤传感器可以准确地检测物体的重量,从而保证精确计价。

在工业领域,电子秤传感器可以用于物料管理和流程控制。

电子秤采用的是什么传感器

电子秤采用的是什么传感器

电子秤采用的是什么传感器传感器是电子秤的核心部件,其精确度和稳定性直接影响着电子秤的性能。

那么电子秤采用的是什么传感器?电子秤采用的是压力传感器和电阻传感器,很多是压力传感器。

电子台秤5大故障维修方法1、电子台秤屏幕显示ERR05维修方法:由于A7 仪表有A/D 板和主板两块组成,换一块好的A/D 板后,仪表仍然出现ERR05 ,怀疑是主板损坏,首先检查8V电压正常,说明电源部分工作正常,更换8952 ( ICI )后仪表称重正常。

2、电子台秤一直显示ERR05维修方法:利用替代法得知仪表A/D 板损坏,首先检查OP177 ( ICI )第6 脚电压是7.6V ,在空称情况下,该点电压正常应为3.9V 左右。

更换OP177 芯片后测6 脚电压恢复到3.8V ,说明模拟放大电路工作正常,但仪表仍然显示ERR05 ,怀疑是CD4066 损坏,更换后仪表称重正常。

3、电子台秤称量时出现漂移维修方法:利用替换法得知仪表主板损坏引起,首先检查8V 电压为11.8V ,更换7808 后电压恢复到7.9V ,用万用表测量7808 输入脚与输出脚短路,经重新标定后仪表工作正常。

4、电子台秤插入电源直流无法启动维修方法:用交流电仪表工作正常,说明故障出在直流电源部分,首先检查12V 直流电压为10 V ,换12V直流电池后仪表能正常工作,说明蓄电池电压太低,经48 小时充电后仪表正常工作。

5、指示灯正常,直流无法启动维修方法: 按启动按钮后仪表点亮指示灯亮,但仪表无显示,测量蓄电池电压为11.9V,说明仪表直流部分电路和蓄电池都没有问题,怀疑船形开关坏,更换后仪表直流工作正常。

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电子秤的传感原理

电子秤的传感原理

电子秤的传感原理
电子秤是一种常见的计量仪器,它通过一种称为传感原理的方式来测量物体的质量。

传感原理主要包括应变原理和电磁感应原理。

1. 应变原理:电子秤中的传感器通常采用应变式传感器。

应变式传感器通常由金属材料制成,具有较好的弹性和导电性。

当外力作用在传感器上时,会使传感器产生应变,导致传感器金属材料内部发生微小的形变。

这种形变会使传感器产生电阻或电容变化,电子秤通过测量这种电阻或电容的变化,就可以得知物体的质量。

2. 电磁感应原理:电子秤中的传感器通常采用电磁式传感器。

电磁式传感器由线圈和磁铁组成。

当物体放置在电子秤上时,物体质量会使传感器感受到重力,并产生相应的压力。

这种压力通过线圈感应到,并转化为电信号。

通过测量这个电信号的强度,电子秤就能得知物体的质量。

无论是应变原理还是电磁感应原理,电子秤都可以将物体的质量转化为电信号进行测量和显示。

这些电子信号最终被处理器处理并转换成数值,显示在电子秤的显示屏上。

通过这种方式,人们可以方便地获得物体的质量信息。

电子秤的设计

电子秤的设计

电子秤的设计
电子秤的设计主要包括以下几个方面:
1. 传感器:电子秤的传感器是最关键的部分,用于将物体施加的重力转化为电信号,从而进行称重。

常见的传感器有电阻应变传感器、压力传感器和负荷细胞等。

2. 处理器:电子秤的处理器主要用于处理传感器输出的电信号,并将其转化为数字信号。

处理器的性能直接影响到电子秤的精度和速度。

3. 显示器:电子秤的显示器用于显示称量结果,一般采用数码显示或液晶显示。

4. 键盘:电子秤的键盘用于设置以及操作和调整各种功能参数。

5. 外壳:电子秤的外壳应具备良好的防灰尘、防水性能和耐用性,在外观设计上也要注意美观和实用性。

6. 电源:电子秤通常使用直流电源或充电电池供电,在设计上需要考虑电源的稳定性和电池寿命。

除此之外,还需要考虑到电子秤的精度、负载能力、防抖动设计、自动校准等功能的设计。

整个电子秤的设计要综合考虑这些方面,以实现精准、可靠的称重效果。

电子秤的传感器原理

电子秤的传感器原理

电子秤的传感器原理电子秤的传感器原理是利用压力传感器实现重量测量。

压力传感器是一种可以感知外力并产生电信号的装置,它可以将物体施加在其上的压力转化成电信号输出。

常见的电子秤传感器主要包括应变式传感器(strain gauge sensor)和电容式传感器(capacitive sensor)两种。

首先,我们来看应变式传感器的工作原理。

应变式传感器是最常用的电子秤传感器,它利用物体受力后产生的应变效应来测量重量。

应变式传感器一般由弹性金属片和应变电阻组成。

当物体施加在传感器上时,弹性金属片会因受力而产生微小的变形,这种变形称为应变。

应变会引起应变电阻的变化,应变电阻的变化与应变成正比。

应变电阻通常采用应变片(strain gauge)制作,应变片是一种细而薄的金属片,其导电性会随应变而发生变化。

应变片的电阻值随着应变的变化而改变,这样就可以通过测量电阻值的变化来确定物体所受的压力,从而得到物体的重量。

常见的测量方法是利用电桥测量电阻变化,其中应变片作为电桥的一个分支,当物体施加压力时,电桥的平衡状态会发生偏移,通过对电桥的电压变化进行测量就可以得到物体的重量。

其次,电容式传感器的工作原理是利用物体压力改变电容量来实现重量测量。

电容式传感器由两个带电的并行平板电极组成,当物体施加在电极上时,电容间的储存电荷会发生变化。

根据电容的计算公式,C = εA/d,电容C与电介质介电常数ε、电极面积A以及电极间距d有关。

当物体施加压力时,电极间的距离会改变,从而改变了电容值。

通常,电容式传感器会通过变换电容的值并转化为电信号输出,通过电路进行处理,最终得到物体的重量。

综上所述,电子秤的传感器原理主要是通过应变式传感器或电容式传感器来测量物体受力后产生的应变或电容变化,从而实现重量测量。

这些传感器通过将物体受力转化为电信号输出,并通过电路处理得到最终的测量结果。

电子秤传感器的精度和稳定性对于重量测量的准确性起着至关重要的作用。

基于单片机的智能人体电子秤设计

基于单片机的智能人体电子秤设计

基于单片机的智能人体电子秤设计智能人体电子秤是一种智能化的体重测量设备,可以用于监测人体重量及其他相关数据。

这种电子秤通常基于单片机进行设计,其原理是通过测量人体所施加在传感器上的重力来确定人体的重量。

在智能人体电子秤的设计中,单片机起到了关键的控制和处理作用。

一、硬件设计:1.传感器:智能人体电子秤的核心部件是传感器,可以选择采用压阻式传感器。

这种传感器可以通过电阻的变化来测量物体的重量。

2.A/D转换器:传感器输出的是模拟信号,需要通过A/D转换器将其转换为数字信号以供单片机处理。

3.单片机:这是整个电子秤系统的中央处理器,负责控制和处理传感器的数据,并将结果显示在LCD显示屏上。

它还可以与其他设备进行通信,例如蓝牙模块或Wi-Fi模块。

4.LCD显示屏:用于显示人体的重量和其他相关信息,例如BMI指数。

5.按键:用于用户输入和设置,例如调整单位(公斤、斤等)或记录个人信息。

二、软件设计:1.初始化:单片机启动后,需要对各个硬件进行初始化设置,并将LCD显示屏上的初始界面清除。

2.传感器数据读取:单片机需要定时读取传感器输出的模拟信号,并通过A/D转换器将其转换为数字信号。

3.数据处理:读取到的数字信号代表了物体的重量,在该阶段,单片机可以进行一些数据处理工作,例如校正或滤波。

4.显示结果:将处理后的重量数据显示在LCD显示屏上,并可以添加一些附加信息,例如BMI指数或其他健康参数。

5.用户交互:单片机可以通过按键与用户进行交互,例如调整单位或记录个人信息。

6. 数据存储:可以将用户测量的数据存储在Flash存储器中,以便后续查看和分析。

7.通信功能:通过添加蓝牙模块或Wi-Fi模块,可以实现智能人体电子秤与其他设备的通信,例如手机或电脑。

三、优化设计:1.省电设计:可以在合理的情况下,通过开关控制部分硬件的电源,以降低功耗。

2.人体干湿重量识别:通过添加湿度传感器,可以识别人体的干湿重量,从而更好地了解健康状况。

电子秤重量传感器电桥的工作原理

电子秤重量传感器电桥的工作原理

电子秤重量传感器电桥的工作原理电子秤是一种使用电子设备测量重量的工具,而电子秤的核心部分就是重量传感器。

重量传感器常常采用电桥的工作原理来实现对物体重量的测量。

电桥是一种电气测量仪器,由4个电阻组成,它们连接成一个平衡状态的电路。

当有外部物理量作用于其中一个电阻时,电桥会产生一个输出信号,用来衡量这个物理量的变化。

在电子秤中,这个物理量就是物体的重量。

电子秤重量传感器电桥的工作原理如下:1. 桥臂的设计:电子秤传感器的电桥由四个电阻组成,在设计中通常采用全桥或半桥结构。

全桥结构由4个电阻组成,而半桥结构则由2个电阻组成。

两种结构的选择取决于所需测量的范围和精度。

2. 桥臂的连接:电桥的连接方式会对传感器的灵敏度和测量精度产生影响。

连接方式主要有串联和并联两种。

串联连接方式是将电桥的各个电阻串联在一起,提高了传感器的输出电压信号;而并联连接方式是将电桥的各个电阻并联在一起,提高了传感器的输入灵敏度。

3. 桥臂的传感特性:为了实现对物体重量的准确测量,电桥的每个桥臂都需要具备一定的传感特性。

通常情况下,电桥的两个对角桥臂的电阻值保持一致,以确保电桥处于平衡状态。

当物体施加在传感器上时,它会产生应力,导致桥臂的电阻发生变化,从而破坏电桥的平衡状态,使得输出电压或电流发生变化。

4. 桥臂的激励方式:电子秤传感器的桥臂需要通过激励信号来使其工作。

通常使用直流电源或交流电源来提供激励信号。

直流激励信号较为简单,但存在电解腐蚀的问题;而交流激励信号则可以有效避免电解腐蚀,但需要使用交流电源和锁相放大器等额外设备。

5. 输出信号的处理:传感器通过电桥测量到的输出信号需要经过放大、滤波和模数转换等处理步骤,以得到最终的电子秤读数。

放大过程可以采用运算放大器等器件,滤波则可以通过低通滤波器来减少噪声干扰,而模数转换则是将模拟信号转换为数字信号。

总结:电子秤重量传感器电桥是实现对物体重量测量的关键组成部分。

通过合理的桥臂设计、连接方式选择、传感特性调节、激励方式确定和输出信号处理,电子秤传感器可以准确地测量物体的重量。

多功能电子秤硬件设计

多功能电子秤硬件设计

多功能电子秤硬件设计1.检测传感器:这是多功能电子秤的核心部件,用于检测并转化重量信息为电信号。

常用的传感器有应变片传感器和电容传感器。

应变片传感器是基于物体受力引起应变的原理工作,电容传感器则是通过电容变化来检测重量变化。

2.处理器:多功能电子秤需要一个处理器来进行数据处理和控制。

常用的处理器有单片机和微处理器。

单片机小巧且功耗低,适用于简单的电子秤设计,而微处理器功能更强大,适用于更复杂的多功能电子秤设计。

3.显示屏:显示屏用于显示重量和其他相关信息。

常用的显示屏有液晶显示屏(LCD)和LED显示屏。

LCD显示屏可以显示更多的信息,并且功耗低,适用于家庭和商业用途。

LED显示屏则可以显示更鲜明的数字,并且适用于工业环境。

4.键盘:多功能电子秤可能需要用户进行一些设置或选择,因此需要一个键盘来与用户进行交互。

键盘可以是物理按键或触摸式键盘,根据具体设计需求选择。

5.电源系统:多功能电子秤需要一个电源系统来提供电能供电。

根据使用环境和要求,可以选择直流电源或交流电源,并提供适当的电压。

6.通信模块:多功能电子秤可能需要与外部设备进行数据交换或与一些网络进行连接。

因此,需要一个通信模块,如蓝牙模块、Wi-Fi模块或以太网接口等。

7.外壳材料:多功能电子秤的外壳根据具体设计需求选择合适的材料,如塑料、金属等。

外壳应该具备足够的强度和稳定性,以确保电子秤的使用寿命和精度。

8.软件程序:电子秤的硬件设计需要一个相应的软件程序来控制和管理各个模块的工作。

软件程序可以使用编程语言来编写,如C语言、C++或嵌入式系统开发工具。

总结起来,多功能电子秤的硬件设计需要包括传感器、处理器、显示屏、键盘、电源系统、通信模块、外壳材料和软件程序等多个部件。

设计时需要根据具体需求选择适当的组件,并充分考虑使用环境和用户需求,以保证电子秤的稳定性、精确度和可靠性。

传感器综合实验电子称的设计与制作

传感器综合实验电子称的设计与制作

项目一:电子称的设计与制作7, 了鮮條厭器的作用鸟工程宗用特况筑了解传嶽器的今类M了辭应安片的原鰹鸟用進“,譽佥浪麦側量电睹的说针场制作5警按电桥側量电睹的制作要赢1.1传感器基础知识 1. L1概述1•定义传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的机械电子装置。

如下图所示:2.传感器的组成传感器由敏感器件与辅助器件组成。

敏感器件的作用是感受被测物理量,并对信号进行转换输出。

辅助器件则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹图的温度电阻。

3.传感器的分类1)按被测物理量分类常见的被测物理量机械量 :长度,厚度,位移,速度,加速度,声磁温光旋转角,转数,质量,重量■力,压力,真空度,力矩,风速,流速, 流量;声压,噪声.磁通,磁场.1_T J温度,热量,比热.亮度9色彩2)按工作原理分类:机械式,电气式,光学式,流体式等。

切削力测量应变片动圈式磁电传感器3)按信号变换特征:能量转换型和能量控制型.能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作.例如:热电偶温度计,压电式加速度计. 能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化■例如:电阻应变片.4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系:5OOC0 -1OOC0极板空腔R 声涙入5•传感器的命名由主题词加四级修饰语构成。

主题词传感器;第一级修饰语一被测量,包括修饰被测量的定语;第二级修饰语一转换原理,一般可后续以“式”字;第三级修饰语一特征描述,指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其它必要的性能特征,一般可后续以“型”字;第四级修饰语主要技术指标(量程、精确度、灵敏度等)1.1.2传感器的主要特性参数1 •灵敏度灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量 变化和引起此变化的输入量变化的比值。

它是输入与输出特性曲线的斜率, 如右图所示,可表示为: 2.分辨率分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量一一最小变化值的能力。

电子秤传感工作原理

电子秤传感工作原理

电子秤传感工作原理电子秤是一种广泛应用于商业和家庭的物品称重工具。

它使用了先进的传感技术来准确测量不同物体的重量。

本文将介绍电子秤的传感工作原理,并解释其中涉及的关键技术。

I. 传感器的作用电子秤中的传感器起着关键的作用,它们能够将物体的重量转变为电子信号,以便进行准确的测量。

常见的传感器类型包括压力传感器、应变传感器和力传感器等。

这些传感器能够根据物体对其施加的压力或变形量来产生相应的电信号。

II. 压力传感器的工作原理压力传感器是电子秤中应用最广泛的一种传感器。

它通常由薄膜电阻、应变片和弹簧等组成。

当物体放置在电子秤上时,物体的重量会通过弹簧传递给应变片,导致应变片发生微小的弯曲或拉伸。

这个微小的变形会导致薄膜电阻的变化,从而改变了电路的电阻值。

电子秤通过测量电阻值的变化来确定物体的重量。

III. 应变传感器的工作原理应变传感器是另一种常见的电子秤传感器。

它们通常由弹性材料制成,能够根据物体对其施加的力量而产生微小的变形。

这些变形会改变材料的电阻、电容或电感等特性,从而产生与物体重量成比例的电信号。

电子秤通过测量这些电信号来获取物体的准确重量。

IV. 力传感器的工作原理力传感器是一种专门用于测量物体受力的传感器。

在电子秤中,力传感器作为一种重要的组成部分,能够直接测量物体对其施加的压力或重力。

它们通常由弹簧或张力传感器构成,能够将物体的重量转化为相应的电信号,以供电子秤进行准确测量。

V. 电子秤的工作原理电子秤的工作原理可以归结为以下几个步骤:1. 信号采集:当物体放置在电子秤上时,传感器会根据物体施加的压力或重力产生相应的电信号。

2. 信号转换:电子秤通常会通过模数转换器将传感器产生的模拟电信号转换为数字信号,以便后续的处理和计算。

3. 信号处理:电子秤会进行一系列的信号处理操作,如滤波、放大和调零等,以保证测量结果的准确性和稳定性。

4. 数字显示:最后,电子秤会将经过处理的信号转化为数字显示,以便用户能够直观地看到物体的重量。

电子秤工作原理

电子秤工作原理

电子秤工作原理引言概述:电子秤是一种常见的测量设备,广泛应用于商业和家庭领域。

它通过电子技术实现对物体分量的准确测量。

本文将详细介绍电子秤的工作原理,包括传感器原理、信号处理、显示和校准等方面。

一、传感器原理1.1 应变片传感器电子秤的核心部件是应变片传感器。

应变片是一种能够感应物体受力变形的传感器。

当物体受到压力或者拉力时,应变片会产生弱小的形变,进而改变其电阻值。

电子秤通过将应变片粘贴在测量台面上,当物体放在台面上时,物体的分量会使得台面发生弱小的弯曲,从而引起应变片电阻值的变化。

1.2 桥式电路应变片传感器通常组成一个桥式电路。

桥式电路由四个应变片组成,分为两个对称的臂,每一个臂上有两个应变片。

当物体放在电子秤上时,两个臂上的应变片会产生不同的电阻变化,从而引起电桥的不平衡。

通过测量电桥的不平衡电压,可以准确计算出物体的分量。

1.3 温度补偿应变片的电阻值受温度影响较大,为了提高测量的准确性,电子秤通常会进行温度补偿。

温度补偿可以通过在电路中加入温度传感器来实现。

温度传感器会感知环境温度的变化,并根据预先设定的温度-电阻曲线来调整应变片的电阻值,以消除温度对测量结果的影响。

二、信号处理2.1 放大器电子秤的信号处理部份主要包括放大器。

放大器用于放大电桥的输出信号,使其能够被后续的电路处理。

放大器通常采用差分放大器的结构,以增强信号的稳定性和抗干扰能力。

2.2 模数转换器电子秤的信号需要转换为数字信号才干被处理和显示。

这一转换过程由模数转换器(ADC)完成。

ADC将摹拟信号转换为数字信号,并以二进制形式表示。

转换后的数字信号可以通过计算机或者显示屏来显示和处理。

2.3 数据处理转换后的数字信号可以通过计算机或者嵌入式系统进行进一步的数据处理。

数据处理可以包括单位转换、分量计算、数据存储等功能。

通过数据处理,可以实现更多的功能,如分量累加、分量比较等。

三、显示3.1 数字显示屏电子秤通常配备数字显示屏,用于直观地显示物体的分量。

电子秤应用的传感器原理是

电子秤应用的传感器原理是

电子秤应用的传感器原理是1. 传感器的作用和原理传感器是电子秤中的重要组成部分,其主要作用是将物理量转换为电信号,从而实现对被测物体质量的测量。

在电子秤中,传感器起到重要的作用,它能够将物体的质量转化为电信号,然后通过电子秤的电路进行处理和显示。

2. 压力传感器原理电子秤中常用的传感器是压力传感器,其工作原理如下:•压力传感器是利用被测物体施加在其上的压力通过感应元件转化为电信号。

通常,压力传感器是由感应元件、信号处理电路和输出接口组成的。

•压力传感器的感应元件一般是应变片。

当外部物体施加压力时,感应元件会产生相应的应变变化。

•应变片的应变变化会导致其电阻值的变化。

通过测量电阻值的变化,我们可以得知被测物体的压力。

•信号处理电路会将感应元件输出的电信号进行放大、滤波和线性化等处理,以便得到准确的压力值。

•输出接口会将处理后的信号转化为数字信号,并通过电路传输给电子秤的显示屏进行显示。

3. 电子秤的工作原理电子秤的工作原理可通过以下步骤来说明:•当被测物体放置在电子秤的测量平台上时,被测物体的质量会通过压力传感器转化为电信号。

•压力传感器会将电信号传递给电子秤的电路进行处理。

•电子秤的电路会根据传感器输出的电信号,经过放大、滤波、线性化等处理,得到被测物体的质量值。

•得到质量值后,电子秤会将结果通过显示屏展示给用户。

4. 传感器原理在电子秤中的优势传感器原理在电子秤中有以下优势:•精准度高:传感器可以根据被测物体的压力变化精确地计算出物体的质量,相比传统机械秤能够提供更高的测量精度。

•可靠性高:传感器具有较高的可靠性和稳定性,能够长时间稳定地工作,提供准确的测量结果。

•方便性:传感器的工作原理简单,结构紧凑,便于携带和使用,使电子秤成为一种方便实用的仪器。

5. 总结电子秤应用的传感器原理是通过将物体的质量转化为电信号来实现测量。

压力传感器是电子秤中常用的传感器类型,通过感应元件将物体施加在其上的压力转化为电信号,并通过电子秤的电路进行处理和显示。

智能电子秤的设计

智能电子秤的设计

智能电子秤的设计随着科技的不断发展,智能电子秤作为一种高科技的配备已越来越普及。

智能电子秤主要分为家用电子秤和商用电子秤。

家用电子秤主要用于家庭生活,商用电子秤主要用于商业领域。

智能电子秤不仅能够快速准确地测量物体的重量,还可以进行可视化的数据分析和储存,具有高效、方便、快捷等特点,因此被广泛应用于物流、商业、医疗、家庭等众多领域。

接下来,本文将从智能电子秤的设计及其优点等方面进行讲述。

一、智能电子秤的设计(一)硬件设计智能电子秤的硬件设计主要包括传感器、芯片、显示屏、控制器等部分。

1. 传感器传感器是智能电子秤的核心部分,能够实现对物体重量的高精度测量。

其原理是在极小的力下,变成电信号,进而经过信号放大、进行数码转换等处理过程,最终显示出来。

2. 芯片芯片是智能电子秤的控制中心,能够对传感器的数据进行处理和传输,完成计算和显示。

同时,芯片还可以用于数据存储和转换。

3. 显示屏显示屏是智能电子秤的主要输出部分,能够实时显示物体的重量以及其他状态信息,如工作状态、电池电量等。

4. 控制器控制器是智能电子秤的指挥中心,能够对传感器、芯片、显示屏等部件进行有序的协调和控制,保障智能电子秤的顺利运作。

(二)软件设计智能电子秤的软件设计主要包括控制程序、界面设计和数据处理等部分。

1. 控制程序控制程序是智能电子秤的核心部分,它能够对硬件部分进行调控和管理,包括传感器、芯片、显示屏和控制器等部分,实现数据采集、传输、处理和显示等一系列操作。

2. 界面设计界面设计是智能电子秤的外观样式,包括屏幕显示方式、按键设置等方面的设计。

通过人性化的设计,可以让消费者更加方便、快捷地使用智能电子秤。

3. 数据处理数据处理是智能电子秤的最终目的,通过对采集到的数据进行处理和分析,可以得到更加准确和有用的数据,从而更好地进行判断和决策。

二、智能电子秤的优点智能电子秤的优点十分明显:1. 精准度高智能电子秤采用高精度传感器,能够快速、准确地测量物体的重量。

传感器电子秤设计

传感器电子秤设计

传感器电子秤设计《传感器技术》课程设计课题:设计一种电子秤班级学生姓名学号指导教师XX学院XX年X月X日数字电子秤设计1.系统方案设计1.1 概述本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤(量程0~1.999kg)。

其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。

电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。

而三运放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。

双积分型A/D转换器ICL7107的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。

1.2 系统方案框图电路方框图如下:图1.电路方框图2.工作原理2.1 检测原理本设计由以下四部分组成:电阻应变传感器、信号放大系统、模数转换系统、显示器。

其原理图如下所示。

测量过程是把被测物体的重量通过传感器将重量信号转化为电压信号输出,放大系统把来自传感且微弱信号放大,放大后的电压信号经过模数转换把模拟量转换成数字量,数字量通过数字显示器显示重量。

传感器的测量电路我们选用全桥测量电路,应变电阻作为桥臂电阻接在电桥电路中。

无压力时,电桥平衡,输出电压为零;有压力时,电桥的桥臂电阻值发生变化,电桥失去平衡,有相应电压输出。

三运放大电路是把传感器的微弱信号放大,以满足模数转换的要求,为保证测量的准确,放大器应该尽量做到高阻输入低阻输出,因此一般选用运算系统组成放大电路。

2.2 传感器的选择2.2.1 电阻应变式传感器的组成以及原理电阻应变式传感器是将被测量的力,通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。

由电阻应变片和测量线路两部分组成。

常用的电阻应变片有两种:电阻丝应变片和半导体应变片,本设计中采用的是电阻丝应变片,为获得高电阻值,电阻丝排成网状,并贴在绝缘的基片上,电阻丝两端引出导线,线栅上面粘有覆盖层,起保护作用。

简易电子秤的设计

简易电子秤的设计

简易电子秤的设计一、简易智能电子秤系统结构与原理称重传感器:当被称物体放置在秤盘上时,压力传感器产生力电效应,将物体的压力转换成与被称物体压力成一定函数关系的电信号。

信号处理电路:该电信号先通过前端信号处理电路进行初步处理,以增强信号的稳定性和准确性。

AD转换器:经过信号处理的模拟电信号需要通过AD转换器(如H711芯片)将其转换成数字信号,以便于微控制器进行处理。

H711是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。

微控制器(MCU):数字信号送入微控制器后,MCU通过扫描键盘和各种功能开关,根据输入内容和开关状态进行判断、分析和控制,完成各种运算和显示功能。

显示模块:微控制器将计算结果输出到显示模块,如数码管或液晶显示屏,以显示被称物体的重量、价格等信息。

通过以上结构与原理,简易智能电子秤能够实现物体的准确称重,并通过微控制器的处理和控制,提供更多的智能化功能。

二、硬件设计在简易电子秤的设计中,硬件部分是实现秤重功能的基础。

本节将详细介绍电子秤的硬件设计,包括传感器选择、信号处理电路、显示模块和电源管理。

传感器是电子秤的核心部件,负责将物体的重量转换为电信号。

在本设计中,我们选用应变式称重传感器。

这种传感器基于金属电阻应变片的原理,当物体施加压力时,应变片会产生电阻变化,通过惠斯通电桥转换为电压信号输出。

这种传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点。

传感器输出的电压信号非常微弱,需要通过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理。

信号处理电路主要包括放大器、滤波器和AD转换器。

放大器:使用运算放大器对传感器信号进行放大,以满足后续电路的处理需求。

显示模块用于直观地显示秤重结果。

本设计采用LCD显示屏,可以清晰地显示数字和字符。

微处理器将处理后的重量数据发送给LCD 显示屏进行显示。

电源管理是确保电子秤稳定运行的关键。

本设计采用内置电池供电,通过电源管理模块进行电压稳定和电池电量监测。

电子秤传感器原理及应用

电子秤传感器原理及应用

电子秤传感器原理及应用电子秤是一种利用电子传感器来测量物体质量的设备。

它利用电子传感器的原理来实现精确的重量测量。

电子秤的传感器原理主要是基于压阻效应或者电容效应进行测量。

其中,压阻式传感器是应用最为广泛的一种。

它由多个薄膜贴合而成,当物体施加压力时,薄膜会产生电阻变化,通过测量电阻的变化来确定物体的质量。

而电容式传感器则是通过测量电容的变化来确定物体的质量,当物体放在电容板上时,电容板的电容值会改变,通过测量电容的变化来计算物体的质量。

电子秤传感器的应用非常广泛,可以用于商业、工业、医疗等领域。

以下是一些典型的应用场景:1. 商业领域:电子秤广泛应用于超市、商场等零售行业,用于称量商品的重量。

它可以准确地测量商品的重量,便于计价和库存管理。

同时,电子秤还能够通过网络连接实现数据的传输和共享,提高工作效率。

2. 工业领域:电子秤在工业生产中也有重要的应用。

比如在石油化工、食品加工、制药等行业,需要进行物料称量和配料操作。

电子秤可以准确地测量物料的重量,保证生产工艺的准确性和产品质量的稳定性。

3. 医疗领域:在医院和药店中,电子秤可以用于测量病人的体重,作为诊断和治疗的依据。

此外,还可以用于药品的称量和配药,确保用药的安全和准确性。

4. 科研领域:在科研实验中,电子秤常常用于实验样品的称量。

由于电子秤能够提供高精度的重量测量结果,因此可以满足精确实验的需求。

总之,电子秤传感器利用压阻效应或电容效应来实现重量的测量,其应用广泛,涵盖商业、工业、医疗、科研等多个领域。

电子秤的出现大大提高了重量测量的准确性和效率,为各个领域的工作带来了便利。

应用传感器设计电子秤的结课论文

应用传感器设计电子秤的结课论文

应用传感器设计电子秤的结课论文传感器是一种用于采集环境或机械系统信息的电子设备。

它们通常由传感器元件和电路组成,可以根据外部刺激或内部状态的变化来检测、识别、采集和处理信息。

近年来,随着物联网技术的发展,传感器已广泛应用于各个领域,如智能家居、工业自动化、汽车电子等。

在这些应用场景中,传感器不仅可以实现数据采集和传输,还可以通过算法和软件实现智能化控制。

本文将重点讨论传感器在电子秤方面的应用及其优势。

它们可以实现非接触式测量。

传感器通过感知外部环境或机械系统的物理参数来获取数据,而不需要与物体或机械系统直接接触。

这使得传感器在测量过程中具有较高的精度和稳定性,尤其适用于高速、高精度、高可靠性的场合。

相比之下,电子秤需要与物体或机械系统直接接触,测量过程中可能会受到摩擦、碰撞等因素的影响,从而影响测量精度。

另一个优势是传感器具有较强的环境适应性。

传感器在不同的环境条件下,如温度、湿度、光照、空气质量等,其性能会有所不同。

而电子秤受到环境因素的影响较大,可能会出现测量误差。

传感器通过内部结构和材料的优化,可以在不同的环境条件下保持稳定的性能,使其在各种工业现场或实验室环境中更具有竞争力。

具有较高的可编程性和灵活性。

通过编程,传感器可以实现复杂的算法和功能。

这使得传感器在各种应用场景中具有更高的适应性和扩展性。

相比之下,电子秤的编程和功能扩展相对较为有限。

还体现在其数据采集和传输方面。

传感器可以实时采集现场的物理参数数据,并通过无线或有线方式传输到远程终端或数据管理平台。

这使得数据的获取和处理更加便捷和高效。

电子秤需要测量完毕后再通过电缆或网络传输数据,存在一定的延迟和丢失数据的风险。

通过传感器与电子秤的结合,可以实现实时监测和控制物料的重量,避免过称或欠称的问题。

自动称重、计数、累计等功能,为生产、仓储、物流等环节提供更加精确和高效的解决方案。

应变式传感器电子称的设计

应变式传感器电子称的设计

应变式传感器电子称的设计
应变式传感器电子秤的设计主要包含以下几个方面:
1. 应变传感器的选择:应变传感器是电子秤的核心部件,因此需要选择具有高灵敏度、高准确度、稳定性好、可靠性高的应变传感器。

2. 检测器的选择:检测器是用来监测应变传感器的输出信号的,需要选择高精度、高分辨率的检测器。

3. 信号放大器的设计:由于应变传感器的输出信号很小,需要通过信号放大器对信号进行放大,设计合适的放大器可以保证秤的准确性和稳定性。

4. 比例系数计算:比例系数是将传感器输出值转换成真实重量的关键参数,需要根据应变传感器的特性和外部装载情况进行计算。

5. 操作界面设计:应根据使用者的操作习惯,设计简洁易懂、清晰明了的操作界面。

6. 电路设计:电路设计要求电子秤具有高精度、稳定性好、反应速度快等特性,需要对电路进行优化和调整。

7. 程序设计:电子秤的程序需要实现比例系数计算、数据采集、信号处理、显示输出等功能。

总之,应变式传感器电子秤的设计需要考虑多个方面,其中应变传感器的选择和比例系数计算对秤的准确性影响最大,需要重点考虑和优化。

同时,还需要对电路和程序进行深入优化,确保秤的稳定性和操作性。

电子秤的传感器原理揭秘

电子秤的传感器原理揭秘

电子秤的传感器原理揭秘电子秤是现代生活中广泛应用的一种计量工具,它利用传感器原理实现物体质量的测量。

传感器是电子秤的核心组件,它能够将物体的质量转化为电信号,经过处理后得到准确的质量数值。

本文将深入探讨电子秤传感器的原理及其技术特点。

一、电子秤传感器的工作原理电子秤的传感器是通过力的传感来实现质量的测量。

在电子秤的底部有导电弹簧装置,当物体放置在秤盘上时,弹簧会受到受力,产生位移。

传感器通过检测弹簧的变形来获得物体的重量信息。

传感器的核心元件是应变片,它是一种扁平的金属片,能够感应到物体施加在弹簧上的力。

应变片在受外力作用时会发生形变,形成片上的应变。

这些应变会引起应变片上的电阻值发生改变,并以这种方式体现物体对秤盘施加的压力或重量。

二、电子秤传感器的技术特点1. 高精度:电子秤传感器具备高精度测量的能力,可以实现对物体重量的准确测量。

传感器的灵敏度高,能够检测到微小的应变和位移。

2. 高稳定性:电子秤传感器能够长时间保持稳定的工作状态,不受外界环境的影响。

它具有抗干扰能力强、温度稳定性好等特点,确保测量结果的可靠性。

3. 宽量程:电子秤传感器的量程可根据需要进行调整,使其适应不同质量范围的物体测量。

无论是测量小质量还是大质量的物体,传感器都能够满足要求。

4. 快速响应:电子秤传感器能够迅速响应物体的质量变化,减少测量时间,提高工作效率。

它的高响应速度使得用户能够快速获取到物体的质量信息。

5. 多功能:电子秤传感器可与计算机或其他外部设备连接,通过数字信号传输物体质量数据。

通过软件的处理,可以实现自动记录、统计和分析质量数据,为用户提供更全面的工作支持。

三、电子秤传感器的应用领域电子秤传感器广泛应用于各个领域,如工业生产、商业零售、医疗卫生等。

以下是一些典型的应用场景:1. 工业生产:电子秤传感器用于物料称重、输送带称重和悬浮式天平等系统中。

它能够准确测量原材料、零件和成品的重量,保证生产过程的准确性和质量控制。

电子秤设计方案

电子秤设计方案

电子秤设计方案电子秤是一种能够快速准确测量物体重量的设备,它具有数字显示、高精度、高稳定性等特点。

本文将设计一款基于压阻式传感器的电子秤,采用模拟前端电路和数字信号处理的方式实现物体重量的测量。

首先,我们选择压阻式传感器作为重量测量的传感器。

压阻式传感器是一种可以根据物体对其施加的压力大小改变阻值的传感器,它具有灵敏度高、价格低廉等优点。

我们将传感器固定在秤盘下方,当物体放在秤盘上时,物体的重力会导致传感器受到压力,进而改变其阻值。

接下来,我们设计模拟电路来将传感器传回的模拟信号转换成数字信号。

我们选择一款高精度运算放大器作为信号处理的核心部件,该放大器可以将输入信号放大至合适的范围。

此外,我们还需要使用一个低通滤波器来滤除环境干扰和高频噪声。

然后,我们设计数字信号处理模块对模拟信号进行采样和转换。

我们选择一款高精度ADC芯片对模拟信号进行采样,然后使用微控制器或FPGA进行数字信号处理。

微控制器或FPGA将采样到的数据进行滤波、去噪和算法运算,最终得到物体的重量。

最后,我们设计显示模块来显示测量到的物体重量。

我们可以选择液晶显示屏或数码管显示器作为显示设备。

显示模块通过与数字信号处理模块的通信,将测量到的物体重量显示在显示屏上。

除了基本功能,我们还可以添加一些附加功能来提升电子秤的实用性。

例如,可以添加重量单位转换功能,支持不同重量单位的切换。

还可以添加自动关机功能,当秤盘上没有物体时自动关闭电源,节省能源。

综上所述,这是一款基于压阻式传感器的电子秤设计方案。

通过模拟前端和数字信号处理的方式,可以快速准确地测量物体的重量,并通过显示模块显示出来。

此外,还可以添加附加功能来增强电子秤的实用性。

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燕山大学课程设计说明书题目:电子秤的设计学院(系):电气工程学院年级专业: 12级学号:学生姓名:指导教师:教师职称:燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

2014年 12月 12日摘要称重技术是日常生活不可获缺的技术,随着科学技术的发展,称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。

基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。

电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的电阻式传感器。

它由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。

弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。

电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。

本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计,其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。

详细叙述了该称重传感器的参数设计,并验证其可行性。

关键字:传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换目录第1章概论 (1)1.1 调研的意义 (1)1.1.1课题背景 (1)1.1.2调研意义 (1)1.2研究现状 (1)1.2.1国内外电子称的研究现状和发展趋势 (1)1.2.2典型电子称产品举例 (3)1.3为电子称设计进行的准备 (3)第2章电子称的具体设计方案 (5)2.1敏感元件的介绍 (5)2.1.1电阻应变片的工作原理 (5)2.1.2弹性元件 (6)2.2 匹配电路的设计 (7)2.2.1 元器件选择与功能描述 (7)2.2.2 测量电路的设计 (8)2.2.3 差动放大电路单元 (10)2.2.4 A/D转换单元 (11)2.2.5数据处理与显示部分 (12)第3章仿真电路 (14)3.1仿真电路的建立 (14)3.2仿真电路结果分析 (16)第4章体会与收获 (18)参考文献 (19)第1章概论1.1调研的意义1.1.1 课题背景电子称重技术是从50年代中期电子技术深入到衡器的辅助测量技术,从60年代初出现了机电结合电子衡器开始,迅速发展成为一门新兴技术,它是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术为一体的综合技术,是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础。

应用电子称重技术开发的电子称重系统具有广阔的领域和较强的渗透性。

1.1.2 调研意义在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称。

随着计量技术和电子技术的发展,纯机械结构的杆秤、台称、磅秤等称量装置逐步被淘汰。

电子称量装置如电子称、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。

电子称向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件的增加。

其中电阻应变式传感器电子称在各个领域得到广泛应用。

研究和设计完善电子称可以使现代化技术应用于生活,使国民生活更加方便、快捷、智能化。

1.2 研究现状1.2.1 国内外电子称的研究现状和发展趋势国内电子称量技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。

国内的电子称市场中,1009左右量程的电子称精度一般为0.019。

在研究方法上,电子称量系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小通过压力传感器转换为电信号,并通过处理电路实现该信号。

随着技术的发展,电子秤的制造技术及应用得到了新的发展,电子秤技术从静态称重向动态称重发展:计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量他点从单参数向多参数发展。

特别对快速称重和动态称重的研究与应用。

但就总体而言,我国电子秤产品的数量和质量与工业发达国家相比还有差距。

但近年来国家投入重点研发资金,让其发展不断加快。

在国际上,一些发达国家在电子称重方面已经达到了较高的水平。

特别是在准确性和可靠性方面有了很大的提高。

成果举例如下:(1)美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器,用于高准确度检验平台,准确度可达5000d。

(2)德国HBM公司成功研制出C2A、C16A两种不同结构的1—100t具有耐压外壳保护的防爆称重传感器,其防爆性能符合欧洲EN50014和EN50018d 级标准。

(3)美国斯凯梅公司研制出新一代高准确度不锈钢F6Ox系列5—5000kg 称重传感器,准确度6000d。

用于湿度大、腐蚀性强的环境中,而且防水。

通过分析今年来电子秤产品的发展情况及国内外市场的需求,电子秤总得发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准备度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。

1.2.2 典型电子称产品举例电子称产品的种类众多,下面两个是平时常用电子称的典型代表(1)人体称重电子称图1.2.2-1人体称重电子称产品举例及规格参数介绍(2)商业电子台秤图1.2.2-2 商业电子台秤1.3 为电子称设计进行的准备电子称有诸多种类,其中电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。

我们此次就是要设计电阻应变式传感器的电子称。

电阻应变式传感器具有测量范围广、精度高、误差小和线性度好等优点,且能在恶劣条件下工作,在力、压力和重量测试方面有着广泛的应用,力传感器具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。

电阻应变式传感器的基本原理是将被测的非电量转换为电阻的变化,通过测量电阻值的变化达到测量非电量的目的。

电阻应变式电子称是利用弹性体(弹性元件,敏感梁等)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号,从而完成了将外力变换为电信号的过程。

电阻应变片、弹性体、检测电路和数据处理显示部分是电阻应变式电子称中不可缺少的部分。

第2章 电子称的具体设计方案2.1 敏感元件的介绍2.1.1 电阻应变片的工作原理电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。

他的一个重要参数是灵敏系数K 。

当他的两端受F 力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。

设其伸长,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少。

电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(长度相对变化)之间成比例的关系。

设一个有效长度为l 、截面积为A 、电阻率为ρ的金属应变片,原始电阻R 为A l R /⋅=ρ (2.1.1-1) 上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数可得 ρρρd Al dA A ldl A dR +-=2 (2.1.1-2)代入A l R /⋅=ρ得ρρd A dA l dl R dR +-= (2.1.1-3) 由于金属体积不变,可以知道μεμ-=-=ldl r dr (2.1.1-4) 可以知道ρρμεεd R dR ++=2 (2.1.1-5) 对金属材料,导电率不变,式(2.1.1-5最终可化简为: εεμK RdR =+=)21( (2.1.1-6) 式(2.1.1-6)称为“应变效应”的表达式。

K 称为金属电阻丝的灵敏度系数,从式(2.1.1-6)中可知,对于金属电阻应变片,电阻的相对变化只跟金属电阻丝的灵敏度系数K 有关,通常有2=K 。

ε通常很小,常用610-表示。

在应变测量中,也常将之称为微应变()εu 。

对金属材料而言,当它受力所产生的轴向应变最好不大于10000,否则有可能超过材料的极限强度而导致断裂。

因此,可以通过测量电阻应变片的电阻变化来达到测量应变的目的。

2.1.2 弹性元件本设计以等强度梁为弹性元件。

等强度梁的结构如图2.1.2-1所示,是一种特殊的悬臂梁。

其特点是:沿梁的长度方向的截面按一定规律变化,集中力F 作用在两端三角顶点上时,距作用力任何距离截面的应力相等,故在对L 上黏贴应变片位置要求不严。

假设梁的固定端宽度为b0,自由端的宽度为b ,梁长为L ,梁厚为H 。

图2.1.2—1 等强度梁的结构示意图根据悬臂梁的特性,当重力作用在自由端是,最大弯曲应力为206l w b h σ= (2.1.2-1) 则应变为:206l w E b h Eσε== (2.1.2-2) 式中, W---------被测物体重力H-----------梁的厚度b0---------固定端宽度L-------------梁长E -------------弹性模量根据式(2.1.2-1)和弹性强度理论,可写出强度条件:206[]l w b hσσ=≤ (2.1.2-3) 2.2 匹配电路的设计2.2.1 元器件选择与功能描述限制量程宽度和分辨率的因素主要有悬臂梁的强度、电阻应变片的的线性范围、放大电路的放大特性和AD 转换电路的量程。

其中任何一个因素变化都会影响电子称测量效果。

只有选择适当的参数才可以满足设计的要求。

经过计算与分析,选用常用的1000Ω的金属应变片组成全桥电路,采用OP07组成的仪用放大器进行微弱信号放大。

用AD7705作为模数转换器采样输出电压,并利用AT89C52单片机进行软件较零,最后输出到数目管显示数据。

下图是所设计电子称得工作流程图。

图2.2.1-1 工作流程图所设计电子称具有2000g的量程和1g的分辨率,能够达到设计要求。

2.2.2 测量电路的设计为了消除非线性误差及温度误差对测量结果的影响,设计的电阻应变式采用四臂差动式电桥测量电阻。

距固定端较近的表面顺着亮的长度方向分别贴上R1,R3,和R2,R4(R2,R3在底部)的电阻应变片,如图2.2.2-1所示。

若R1,R3承受拉力,则R2,R4承受压力。

两者应变相等,极性相反。

因此有:R 4R 2R R 3R 1R ∆-=∆=∆∆=∆=∆, (2.2.2-1) 则差动全桥输出电压公式为:0S R U U R∆= (2.2.2-2) 因此,电桥输出电压U0与R R∆成严格的线性关系,消除了电桥非线性的影响,也消除了温度误差的影响。

输出比单臂电桥增大四倍,灵敏度也提高四倍。

由上述所示公式推导出R K R ε=∆,所以R ∆的取值范围为0到20Ω。

仿真中用980Ω的固定电阻和40Ω的滑动变阻器等效替代1000Ω的应变片。

其等效电路如图所示。

图2.2.2-2 0R =∆时的测量电桥由式(2.2.2-2)可得图2.2.2-1 电阻应变片的安装示意图0206S U LW KU b h E = (2.2.2-3)00206S LWK U U b h E =(2.2.2-4)式(2.2.2-4)就是传感器的输出电压0U 与重力W 之间的对应函数关系。

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